BIM技术在招投标中的综合应用

    董瑞晗

    

    

    

    【摘 ?要】招投标在我国工程项目中应用广泛，是我国建筑行业主要的承发包方式之一。在工程项目建设中，招投标起着至关重要的作用，是工程项目的关键环节。在招投标阶段，项目投资者应从投标单位中选择最优投標方案，以达到成本节约、利润最大的目的。对于项目投标单位来说，如何有效地展示公司技术实力，从而增加中标概率，是招投标管理过程中的重要因素。将BIM技术应用于工程招投标管理当中，有利于节约招标单位的成本、提高投标单位的中标概率，推动绿色建筑发展。论文以XX二期工程——文化中心为例，该项目位于绍兴市，地上建筑面积3295m2，半地下室建筑面积2122m2，建筑类型为公共建筑，结构类型为框架结构（此次图纸为比赛专用，作者实操），论文对BIM技术在工程招投标管理中的应用进行研究。

    【Abstract】Bidding and tendering are widely used in China's engineering projects， which is one of the main contracting methods in China's building industry. In the construction of engineering projects， bidding and tendering play a vital role， and are the key links of engineering projects. In the bidding and tendering stage， project investors should choose the best tendering scheme from the tendering units to achieve the purposes of cost saving and maximum profit. For the project tendering units， how to effectively display the companies' technical strength， so as to increase the probability of winning the bid， is an important factor in the bidding and bidding management process. The application of BIM technology in engineering bidding and tendering management is conducive to saving the cost of bidding units， increasing the probability of winning the bid of tendering units， and promoting the development of green buildings. Taking the Cultural Center of XX Phase II Engineering as an example， the project is located in Shaoxing City， with a floor area of 3295m2 above ground and a half basement floor area of 2122m2. The building type is public building， and the structural type is frame structure （the drawing is for the competition and made by the author）. This paper studies the application of BIM technology in engineering bidding and tendering management.

    【关键词】BIM技术;招投标管理;品茗HiBIM软件;Revit2018软件

    【Keywords】BIM technology; bidding and tendering management; PMSbim HiBIM software; Revit2018 software

    【中图分类号】TU17;F284 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文献标志码】A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文章编号】1673-1069（2021）07-0167-04

    1 引言

    随着科技的发展，工程项目与以往相比更加多样复杂，其施工周期短，结构过于复杂，涉及专业较多，为工程项目带来巨大困难。如果没有做好工程项目的招投标管理工作，对后续工程项目建设施工工作开展会造成非常不利的影响，甚至导致工期延长或增加成本预算。为最大限度地解决以上问题，将BIM技术应用于工程招投标阶段中，有利于做好工程招投标管理。

    借鉴国外的概念，引入BIM技术，让其进入工程领域，其中，其效用在工程招投标方面较为突出。BIM技术与工程投标工作的融合，可以有效提升工程投标管理水平，将对建筑行业的科技进步产生无法估计的影响，大大提升建筑工程的集成化水平和参建各方的工作效率，同时，也为建筑行业带来巨大效益，使规划、设计、施工乃至整个项目全生命周期的质量和效益得到显著提升，就BIM技术在工程招投标管理过程中的应用进行探究具有重要意义。

    2 我国建设工程招投标的现状及存在的问题

    在国内建筑行业中，招投标是工程项目的主要承发包形式，其应用范围较广。传统招投标是根据市场竞争程度，进行工程项目建设的承包，这样不仅可以帮助业主单位选择优质的建设施工单位，而且还可以选择比较便宜的原材料供应商，从而达到节约成本的目的。同时，可以避免出现不公平竞争的现象，这样有利于建筑行业的正常发展，使得建筑市场的有效竞争得到保障，使其呈现出公平、公正、透明等特点。

    进入21世纪后，随着科技进步和人类对建筑要求的增加，建筑工程越来越复杂，从而增加项目的建设成本投入、施工难度以及施工周期。当前，缺乏完善的施工质量控制标准，虽然可以通过招投标进行工程建设，但是因为传统招投标具有局限性，所以，仍存在比较多的不确定性风险，通过这些风险因素的增加，使安全事故、质量问题的发生概率变大，这是很多工程项目在建设前应用招投标没有取得成功的关键所在。

    现代建筑工程越来越复杂，但是建设施工计划时间非常有限，并且任务重、工作量大。由此出现部分工程项目为赶工期，在建设中勘查与设计施工同时展开的情况，从而达到节约时间目的，但这会给工程本身增加成本。这种情况对工程项目后期建设非常不利，影响工程项目质量。

    随着科技的进步，施工技术也随之成熟，以及人们对工程项目施工质量的要求提高，使得21世纪的建筑结构越来越复杂，从而导致仅利用传统招投标，依靠手工方式去计算其中各分部工程，在有限的时间内进行招标准备是无法完成施工的，必须进行有效的改革，从而跟上时代的步伐。

    根据我国现阶段工程项目建设的情况，我国工程项目招投标还存在一定问题，主要表现在以下3个方面：第一，建筑工程招投标的开放性不足，缺少必要的活力;第二，资源利用效率较低，不能在较短时间内确定工程造价预算;第三，招投标管理过程比较复杂，未进行优化。

    3 BIM技术在招投标中的应用概述

    3.1 BIM技术概述

    BIM是建筑信息模型（Building Information Modeling）的简写，是近年来在我国建筑行业中新出现的一个建筑名词。那么，BIM到底是什么？有什么用处？为什么近年来国家积极推广BIM技术，还有许多大型企业、院校等也在积极推广BIM？

    其实，BIM是一种理论，更是一个平台，利用建筑模型為载体，集成各种信息，在这里的信息不仅仅包括三维几何形状信息，还包括许多的非几何信息（例如，建筑构件的材料、价格、进度、资金），也就是说，BIM是建筑工程项目全生命周期内的所有信息集成的平台。

    3.2 BIM技术在招投标中应用的价值

    BIM技术是建筑行业信息化重要组成部分，更好的帮助投标单位在短时间内高效、精确地完成工程量的计算，有效避免地避免漏项和错算的情况，提高其中标概率。更有助于建设单位了解建筑全周期内各个阶段实施的过程，为后期的成本控制提供便利条件，有利于推动绿色建筑的发展，优化绿色施工方案，提高工程质量，利用BIM技术可以提高招投标的质量和效率，其中，BIM能够根据模型快速算出工程量，摆脱人为因素的影响，最大程度减少施工阶段因工程质量而引起的纠纷，有力保障工程量清单的全面和精确，促进投标报价的科学、合理，加强招投标管理的精细化程度，减少所带来的风险，进而促进招投标市场的规范化、市场化、标准化，同时，也使规划、设计、施工乃至工程项目全生命周期各个阶段的质量和施工效率。

    3.3 BIM技术在招投标中应用的现状

    近年来，我国政府积极推进建筑信息模型（BIM）等信息技术在工程项目中的应用，住房城乡建设部在2011年5月10日印发的《2011-2015年建筑业信息化发展纲要》中8次提及BIM技术，与此同时，多家公司也开始研发BIM软件，出现了广联达软件、鲁班软件、品茗软件等一系列工程造价软件，得到了许多企业和科研院校的高度认可，在一些工程中得到应用，如上海中心大厦（见图1）、上海迪士尼、国家会展中心（见图2）等，提高工程项目在整个生命周期内各个阶段的质量与效益。

    4 BIM技术在招投标中的综合应用

    本文以XX二期工程——文化中心为依托进行综合比较，介绍BIM技术在招投标中应用的作用（投标过程）。

    ①本案例工程采用的是框架结构，为普遍使用的建筑结构之一，但其存在侧向刚度小的缺点，在强烈地震作用下，结构产生的水平位移较大，易造成严重的非结构性破坏，并存在受钢筋、施工季节、环境影响较大等情况。在未应用BIM技术时，可能因梁、板水平位移较大，出现裂缝或安全隐患，增加施工周期，导致工程质量受到影响。因此，可以利用盈建科（YJKS2.0.3）软件进行翻模、分析。结合结构说明的要求，对其进行恒或者活荷载的分析，进行受力模拟，从而了解受力情况，找到薄弱位置。

    通过对案例工程的建模（结构专业）以及对其进行实验分析可知：

    案例工程中的一层中梁出现问题，如图3所示，可能是梁配筋存在错误，可以及时向甲方及时询问，并作出相应的解决方案，节约成本，更好地为中标作出贡献。

    框架结构容易产生较大水平位移，易造成严重的非结构性破坏，对后期施工带来一定危险，二楼主体结构如图4所示，二楼出现较大位移，为整体的稳定性带来很大的安全隐患。

    利用盈建科（YJKS2.0.3）软件进行翻模，对其进行分析，发现以上不足，同时，找到方法解决以上问题，从而解决建筑施工存在的问题，达到提前预支、提前解决的效果，做到对成本的节约，可以在投标书中明确，突出投标公司的亮点，增加投标公司竞争的要素。

    在传统的工程投标中，无法预判投标工程可能存在的未知风险，即使中标，也可能因未知风险导致成本增加或者安全事故，但利用BIM技术，能够降低未知风险的发生概率。

    通过盈建科（YJKS2.0.3）软件进行后期处理，使案例工程问题得到解决，如表1和图5所示。

    因此，通过盈建科（YJKS2.0.3）软件将二维施工图转化为BIM模型，对其进行分析，让其整体稳定性增加，优化模型，实现工程质量提高，同时，有效地缩短投标所用时间，降低人为因素对其产生的影响。

    ②随着建筑功能的增加，现代建筑设计也会变得越来越复杂，因此，在设计以及施工的过程中，我们也无法避免地会遇到碰撞的问题。其中，不仅发生于机电专业，在土建、管线以及消防等专业的建设中都会发生碰撞。

    在传统的建筑行业中，经常使用2D的图纸，将土建（包含结构部分）、水暖电力等各专业图纸进行汇总后，由总工程师人工发现和解决不协调问题，但仍存在难以发现的问题。而且，这将耗费大量工作人员的时间和精力，从而影响工程进度和质量。但是在施工过程中，仍可能发生土建、管线以及消防等专业的碰撞，这是由于2D图面设计的局限性，导致工作人员无法轻易辨识3D空间中构件的具体位置，从而引起的碰撞，不得不进行返工或调整，导致人力、财力的大量浪费。因此，对于机电管线的设计与施工来说，如何进行碰撞检查也将是未来建筑设计检测中非常重要的一部分。

    在施工前应用BIM技术，对项目进行拟建，对其中的土建（包含结构部分）、管线、工艺设备等进行碰撞检查，从而达到管线综合排布的目的，能够彻底消除硬碰撞、软碰撞，优化工程设计，减少在施工阶段中，可能存在的建筑错误损失和返工的可能性，而且优化净空，优化管线排布方案。同时，可以避免空间冲突，尽可能减少碰撞，优化专项方案，避免产生工期延误、返工等现象，为企业中标提供有力保障。

    通过对案例工程建模（结构、水暖电专业）并进行碰撞分析可知：

    常出现的碰撞问题包括：建筑与结构专业：标高、剪力墙、柱等位置不一致，或梁与门冲突;结构与设备专业：设备管道与柱冲突、解决交叉问题等。利用Revit2018软件和品茗HiBIM软件对案例模型进行翻模，从而对各个模型进行整合，利用BIM技术的可视化功能，对其进行碰撞检查，进行管线的综合布置，达到节约空间的目的，使工程更加高效，大大缩短施工工期。图6为未进行模型碰撞检查的工程，图7为进行模型碰撞检查的工程，从三维视图比较，进行碰撞检查的工程管道排布更加合理。同时，更加直观地为业主展示通过2D图难以想象出的最终交付成果。

    因此，通过Revit2018软件和品茗HiBIM软件把二维施工图转化为BIM模型，然后对其进行碰撞检查，可以避免空间冲突，尽可能减少碰撞，优化专项方案，避免产生工期延误、返工等现象，避免后期施工因图纸问题带来的停工，让其更具有竞争力，增加中标的可能性。

    ③随着建筑功能的增加，现代建筑设计也会变得越来越复杂，因此，在设计以及施工的过程中，施工单位也无法避免地会遇到未预留孔洞的现象。由于现代建筑功能越来越复杂，当建筑中消防、暖通、水电管线穿过土建墙时，都要预留孔洞。由于2D图纸的局限性，在進行各个专业设计图纸汇总时，不能对一些管道进行预留孔洞，从而进行返工或调整导致人力、财力的大量浪费。因此，对于机电管线的设计与施工，如何检查预留孔洞也成为未来建筑中非常重要的一部分。

    在建造之前应用BIM技术，可以对项目的土建与消防、暖通、水电管线等进行预留孔洞的检查，避免因缺少预留孔洞所带来的返工，减少在建筑施工阶段可能存在的错误和返工所带来的成本增加，而且优化管线排布方案。同时，可以避免空间冲突，最大限度避免工期延误、返工等现象，为企业中标提供助力。

    通过对案例工程建模（土建、水暖电专业）并进行预留孔洞分析可知：

    一般的土建预留孔洞包括：烟道、风管洞口、电梯呼叫盒、门窗洞口、强制排气孔、空调穿墙洞等。可以利用Revit2018软件和品茗HiBIM软件对案例模型中土建、水暖通专业进行建模，从而对各个模型进行整合，成为全专业的建筑模型，利用BIM软件预留孔洞的功能，对其进行孔洞预留，最大限度地减少施工过程中的返工，大大缩短施工工期。图8为未预留孔洞部分模型工程，图9为预留孔洞部分模型工程。

    利用BIM技术预留相关孔洞，可以减少不必要的钢筋损耗，降低建筑成本，更重要的是，施工后预留孔洞，会破坏墙体的稳定性，从而使建筑整体遭到破坏，这会严重影响施工的速度和效率，大大增加施工工期。而利用BIM技术对模型进行分析，则不会出现这种问题，加快施工进度的同时保证施工的质量。

    ④随着科技的发展，现代科技越来越发达，同时，现代建筑设计也变得越来越复杂，传统的建筑行业无法使业主在施工前体验已建好建筑的整体效果，无法让其身临其境。为使业主能够直接得知建筑整体效果，在BIM技术中融入VR技术，将Revit、SketchUp、ArchiCAD等软件的场地模型、机电模型融入其中，可以直观地对工程项目施工现场场地及建成的全专业模型进行虚拟漫游，在虚拟场景下知晓建筑及施工方案的可行性，发现其中存在的问题，并对其解决方案加以论证。

    通过应用BIM技术对施工组织设计方案进行分析，并针对施工过程中的重点、难点加以可视化虚拟施工分析，并在BIM技术平台中按时间顺序进行施工方案优化。对于采用全新施工技术及施工工艺的环节，通过对模拟施工技术进行分析，进而提升新技术的可行性，减少不确定因素的发生。在投标过程中，投标单位通过应用BIM技术对施工方案的模拟，直观地将建筑信息模型展现给建设单位，提升技术标竞争优势，增加中标概率。

    5 结语

    总之，BIM对于建设项目生命周期内的管理水平提升和效率提高具有不可比拟的优势，极大地促进了招投标管理精细化水平提升，缩短施工周期，使招投标更具可视化特征。利用BIM技术，有力地保障工程量清单的准确性和精确性，促进投标报价的科学、合理，使得招投标过程呈现公平、公正、公开的特性，使得招投标结果更具有说服力。

    通过对BIM技术在招投标管理中应用的分析研究，可知现代建筑与以往工程项目相比，其建设施工难度系数增加，施工工艺更为复杂，建筑结构趋于内钢筋形式多样，以及内部设备配置过于复杂。这增加了招投标环节的难度，而传统的招投标无法满足实际需求，不具备工程量快速和准确计算、简化施工工艺等优势，并且在招投标控制环节中，核心关键是精确和全面的工程量清单，BIM技术可以在其中起到关键作用。

    随着国内BIM技术的发展，国内许多公司（广联达、鲁班等）已经积极研发BIM技术在建筑行业的应用，以及大型企事业单位都应以推动BIM技术在招投标阶段的应用为发展基础，大力推进体系建设，使BIM技术能真正地为招投标管理提供有力保障。

    【参考文献】

    【1】汪萍，刘刚，张临胜.BIM技术在工程招投标管理中的应用[J].招标采购管理，2014（07）：46-48.

    【2】陈丽.基于BIM技术的違筑企业投标系统[D].合肥：安徽大学，2015.

    【3】冯伟，张俊玲，李娟.BIM招投标与合同管理[M].北京：化学工业出版社，2018.

    【4】刘众，徐涛，唐贤斐.BIM在改造项目招投标管理中的应用探讨[J].建设监理，2014（6）：8-10.

    【5】姚瑶.基于BIM的招投标应用研究[J].安徽建筑，2016，23（6）：193-194+94.